通过一步法将金属有机框架材料(PCN-333(Al)MOF)生长在多孔的三维洋麻杆生物碳(3D-KSC)材料构建新的支撑框架电极并将微过氧化物酶(MP-11)装载在PCN-333(Al)MOF材料中。花球状的PCN-333(Al)MOF孔径为5.5 nm,可以固载大量的MP-11分子且保持酶的良好的生物活性。
通过扫描电镜和电子能谱对3D-KSC、3D-KSC/PCN-333(Al)及3D-KSC/PCN-333(Al)@MP-11电极进行表征。利用紫外可见光谱定量比较了各修饰电极对MP-11分子的固定。用循环伏安法和微分脉冲伏安法对3D-KSC/PCN-333(Al)@MP-11电极的电化学行为和对过氧化氢的催化性能进行评估。
该新型的过氧化氢生物传感器具有较宽的线性范围:0.387μM-1.725 mM,较低的检出限:0.127μM(S/N=3)。利用PCN-333(Al)MOF材料同时装载导电炭黑(KB)和硫堇分子(Thi)制备成新型的抗坏血酸比率电化学传感器。
其中,由于KB具有良好的导电性可以提高MOF材料的导电率,同时可以在较低电位下催化抗坏血酸发生氧化而硫堇作为参比信号。利用PCN-333(Al)MOF的孔隙固载KB和Thi不仅可以提高KB和Thi分子的固载效率,从而避免纳米材料在电极表面聚集而且还可以增强电极的稳定性。

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